в каком году разбился челленджер
73 секунды полета. История крушения шаттла Challenger
Удар по имиджу
Американцы и ранее сталкивались с потерями астронавтов, но происходило это на земле: экипаж «Аполлон-1» не смог пережить пожар в заполненной кислородом камере при тренировке, погибло три человека.
Постепенно космонавтика сделала несколько важных шагов: улучшались меры безопасности, продумывалось больше сценариев на случай неполадок, и даже в экстремальных условиях астронавты имели шанс на спасение — вспомнить хотя бы полет «Аполлон-13», когда недостаток электроэнергии привел к массе проблем и едва не обернулся гибелью экипажа.
Идея многоразового челнока возникла у инженеров еще в конце шестидесятых годов. Через некоторое время на программу удалось выбить финансирование — Конгресс США одобрил проект корабля для пилотируемых космических полетов, который мог использоваться неоднократно.
Планировалось построить четыре шаттла, а перед ними один прототип Enterprise, который так и не увидел космос — он предназначался для тестов в атмосфере. США начали новую главу в истории покорения космоса 12 апреля 1981 года — спустя ровно 20 лет после полета Юрия Гагарина. Изначально старт планировался на два дня раньше, поэтому знаковые даты можно считать приятным совпадением. Первым запущенным шаттлом стал Columbia, который, как и Challenger, тоже не встретил старость в музее. Старт корабля был огромным риском: челнок запускали сразу с людьми, без тестового полета под контролем автоматики. Но в тот раз все завершилось удачно.
Изначальные амбиции NASA пришлось быстро умерить: запуски шаттлов влетали в копейку, челноки время от времени дорабатывали, и стало ясно, что первоначальный план совершать 24 старта в год не имеет ничего общего с реальностью. В среднем каждый шаттл за 30-летнюю историю программы совершил около трех десятков рейсов, за исключением Challenger.
Юбилейный полет
Второй построенный шаттл, «Челленджер», к началу 1986 года побывал в космосе девять раз за три года. Экипаж последней миссии состоял из семи человек, шесть из которых — профессиональные астронавты. К тому времени полеты в космос стали казаться обыденностью, и в верхах засела мысль, что с колоссальной нагрузкой — как физической, так и эмоциональной — может справиться человек с улицы, а не только ветераны ВВС с отменным здоровьем.
Седьмым участником миссии STS 51-L стала Криста МакОлифф, до этого с космосом и NASA никак не связанная. 37-летняя учительница английского языка и биологии в школе Нью-Гемпшира победила в национальном конкурсе. Идея американского правительства была в том, чтобы отправить в космос обычного человека, и на эту роль идеально подходили учителя. Благородная профессия, предполагающая внимательность, умение найти нужный подход к неусидчивым детям и доскональное знание дисциплины — за все заслуги лучшим подарком (и способом поднять рейтинги политиков) стал бы полет в космос, что являлось несбыточной мечтой для подавляющего большинства населения планеты.
Криста сумела обойти порядка десяти тысяч кандидатов. После почти года тренировок МакОлифф, как и другие участники миссии, была полностью готова к полету. В отличие от самого челнока.
Неудачи с самого начала
Старт десятой миссии Challenger неоднократно откладывался. Сперва запуск планировался еще в 1985 году, но затем отправку шаттла перенесли на 22 января 1986 года. Следующая неделя явно оказалась для NASA и астронавтов очень нервной: запуск переносили почти каждый день — то из-за погодных условий и низкой температуры, то из-за обнаруженных в последний момент технических проблем.
Как слабый мороз (минус 1 градус по Цельсию) может повлиять на запуск космического корабля весом 2000 тонн? Все дело в уплотнителях, которые используются для герметизации твердотопливных ускорителей. Последних в шаттле два, и они состоят из нескольких отсеков, а места стыков должны надежно закрываться теми самыми уплотнителями. Во время перегрузок при взлете эластичность материала позволяла все время сохранять герметичность и не допускать утечек. Проблема в том, что при низкой температуре кольца затвердевали. Именно эти уплотнители и приведут к катастрофе Challenger.
Шаттлы при минусовой температуре ранее не отправляли. В NASA долгое время знали о проблеме с уплотнителями — еще до первого старта Columbia. Ответственные лица закрывали на ситуацию глаза, корабли все время запускали при более-менее теплой погоде, хотя и раньше к работе ускорителей были нарекания. Но каждый раз все обходилось, и на потенциальную опасность перестали обращать внимание. К тому же 24 успешных старта только уверили руководство, что проблема эта несерьезная.
«Авось» не сработало
В 11:38 утра 28 января шаттл стартовал с мыса Канаверал. Еще при запуске, как в дальнейшем установят следователи по видеозаписи, из правого ускорителя начал идти дым. По мере набора высоты он становился все более темным, и на 59-й секунде кольцо не выдержало — из места стыка появилось пламя. Из-за воздушного потока огонь прильнул к основному топливному баку (рыжего цвета), в котором находилось 1700 тонн топлива — а это более 3/4 от всей стартовой массы корабля. Бак поделен на три отсека: в одном жидкий кислород, в других — жидкий водород. В результате воздействия пламени элемент ускорителя врезался в бак. От пробития обшивки топливо начало выливаться, что мгновенно привело к сильному пожару. В дальнейшем будет установлено, что как такового взрыва не было — просто образовался огромный огненный шар.
Сам челнок оказался невероятно крепким: он хоть и развалился на несколько частей, но отсек с экипажем в носовой части корабля остался целым и по инерции продолжил удаляться от планеты. Кабина достигла высоты 20 км (бак разрушился на высоте порядка 14 км), после чего начала падать. Установлено, что минимум три астронавта пережили разрушение шаттла. У них были включены PEAP — персональные устройства подачи воздуха. Но неизвестно, долго ли члены экипажа оставались в сознании. В любом случае шанса выжить не было: кабина врезалась в Атлантический океан на скорости более 330 км/ч (207 миль в час), перегрузка составила около 200g.
Программу Space Transportation System приостановили до выяснения причин катастрофы. Только к маю 1986 года завершилась операция по подъему обломков, и несколько комиссий принялись строить более точные гипотезы. Специалистам, можно сказать, повезло: момент старта и разрушения попал на видео, что упростило работу.
В расследовании участвовали эксперты NASA и Комиссия Роджерса (названа по имени руководителя комиссии политика Уильяма Роджерса), сформированная по поручению президента США Рональда Рейгана. Первоначальное подозрение пало на топливный бак, но следы теплового воздействия на правом ускорителе быстро привели экспертов к мысли, что проблема кроется именно здесь.
Комиссия Роджерса пришла к следующему выводу: причиной гибели Challenger стали кольца-уплотнители, которые не обеспечили должную защиту правого ускорителя в силу ряда факторов. Среди них — общая ненадежность используемой конструкции, низкая температура атмосферы при запуске (это была сопутствующая, но не основная причина) и качество материала уплотнителя. Для дальнейшей эксплуатации шаттлов требовалось внести несколько серьезных изменений и пересмотреть план полетов.
Запуски челноков возобновились лишь спустя два с половиной года. На смену Challenger был построен Endeavour. По иронии судьбы, на нем в космос слетала Барбара Морган — еще одна школьная учительница, которая была дублером погибшей Кристы МакОлифф в роковой миссии Challenger. Доработки позволили без проблем использовать шаттлы до 2003 года, когда при завершении своего 28-го полета разрушился Columbia. С тех пор челноки эксплуатировались еще восемь лет — до 21 июля 2011 года, когда Atlantis вернулся на Землю. Суммарно в рамках программы было совершено 135 запусков, из которых 133 оказались удачными. Уцелевшие Endeavour, Discovery и Atlantis сейчас хранятся в музеях и научных центрах США.
Смерть в небе
28 января 1986 года, почти сразу после запуска, в небе над Флоридой взорвался космический корабль многоразового использования «Челленджер». Произошло это во время его десятого полёта и двадцать пятого по счёту полёта кораблей типа «Спейс Шаттл». Они считались самыми надёжными за всю историю американской космонавтики, а по уровню обеспечения безопасности для экипажей их сравнивали с гражданскими авиалайнерами. Однако техника зачастую перестаёт нормально работать там, где вступает в действие человеческий фактор.
Новые корабли
В сентябре 1969 года, менее чем через два месяца после того, как все американцы праздновали успешную высадку астронавтов экипажа корабля «Аполлон-11» (Apollo 11) на Луну, предварительные итоги своей работы подвела Космическая целевая группа во главе с вице-президентом США Спиро Агню, которая должна была определить пути развития внеземной экспансии на десятилетия вперёд. Под влиянием воодушевления, вызванного триумфальной исторической высадкой, группа высказалась за расширение присутствия в космосе путём создания большой орбитальной станции, обслуживаемой кораблями многоразового использования («челноками»), с подготовкой экспедиции на Марс.
Однако президент Ричард Никсон имел своё мнение на этот счёт. В связи с войной во Вьетнаме и нарастающими кризисными явлениями в экономике он видел необходимость в снижении государственных расходов, не связанных с решением текущих политических задач. В марте 1970 года Никсон писал в ответ на доклад целевой группы:
«Мы должны работать над существенным сокращением расходов на космические операции. Наши современные ракетные технологии некоторое время могут обеспечить нас надёжными методами запуска. Однако, строя более долгосрочное будущее, нам следует разработать менее дорогостоящие и менее сложные способы отправки полезной нагрузки в космос. Это умение — применимое для решения широкого спектра научных, оборонных и коммерческих задач — поможет нам существенно сэкономить на всех аспектах нашей космической программы».
В результате долгих обсуждений администрация Никсона отказалась от проекта большой станции, и строительство многоразового «челнока» потеряло смысл. Перед Национальным управлением по аэронавтике и космосу (National Aeronautics and Space Administration, NASA), желавшим сохранить влияние и финансирование, встала задача найти «спонсора», который осознавал бы выгоды эксплуатации многоразового корабля. В конце концов, к проекту присоединились Военно-воздушные силы США, но при этом NASA теряло возможность выбора условий, при которых станет возможна его реализация.
Соглашение о сотрудничестве с ВВС было подписано в январе 1971 года, а летом администратор NASA Джеймс Флетчер сумел обосновать необходимость создания «челнока» Каспару Уайнбергеру, главе Бюджетно-административного управления и будущему министру обороны. Хотя последнему дали прозвище Кэп-нож (Cap the Knife) за жёсткость решений по урезанию бюджетных расходов, он с большим интересом отнёсся к проекту. Уайнбергер подготовил для президента записку, в которой представил финансирование «челнока» как инвестицию в будущее США, как вклад в дело, которое вдохновит американцев и поэтому имеет высокую ценность само по себе. Он выразил мнение, что «народ должен быть в состоянии позволить себе что-то ещё, помимо программы повышения благосостояния и восстановления наших городов». Он полагал, что «челнок» является одним из перспективных начинаний, «дающих возможность добиться значимых побочных результатов, применимых на благо гражданской экономики, в то же время обеспечить занятостью в рамках проектов, позволяющих нам больше узнать о космосе, множество ценных учёных и инженеров, которым трудно найти работу в других сферах деятельности». Уайнбергер высказывал опасение, что отказ от программы полномасштабного развития космонавтики обесценит все достижения предшествующего периода — научные, политические и психологические:
«Последние полёты «Аполлонов» были очень успешными со всех точек зрения. Ещё важнее то, что они дали американскому народу так необходимый ему душевный подъём (а другим народам мира — не менее нужное им доказательство превосходства Америки). Если сейчас или в недалёком будущем объявить, что полёты «Аполлонов» 16 и 17 отменяются (а нам придётся это сделать очень скоро, если мы действительно хотим добиться какой-то реальной экономии), последствия будут негативные, ведь триумф «Аполлона-15» был ещё так недавно. В каком-то смысле это станет подтверждением точки зрения, которая, боюсь, всё больше укореняется и здесь, и за рубежом, что наши лучшие годы уже позади, что мы замыкаемся в себе, уменьшаем ассигнования на оборону и добровольно отказываемся от статуса сверхдержавы и стремления сохранять превосходство в мире».
Никсон ознакомился с запиской и поставил на ней резолюцию: «Я согласен с Кэпом». Проект транспортной космической системы многоразового использования, позднее получившей известность как «Спейс Шаттл» (Space Shuttle), был утверждён в январе 1972 года, после чего наконец-то началась реальная работа по определению облика орбитального корабля и носителя к нему.
На изготовление первого корабля, названного «Колумбия» (Columbia, OV-102), ушло семь лет. В марте 1979 года специальным самолётом Boeing 747SCA (Shuttle Carrier Aircraft) он был доставлен в Космический центр имени Кеннеди на острове Мерритт у мыса Канаверал. Незадолго до этого NASA выдало заказ на строительство ещё трёх кораблей: «Дискавери» (Discovery, OV-103), «Атлантис» (Atlantis, OV-104) и «Челленджер» (Challenger, OV-099). Последний из них, получивший имя в память о парусно-паровом корвете, на котором с декабря 1872 по май 1876 года команда под предводительством капитана Джорджа Нэрса провела первую океанографическую экспедицию, отличался от других тем, что с целью экономии его изготовили не с «нуля», а доведя до лётного образца машину STA-099 (Structural Test Article), построенную для статических испытаний конструкции. Они начались в феврале 1978 года на полигоне корпорации «Локхид» (Lockheed Corporation) в Палмдейле (Лос-Анджелес, Калифорния), а в полноценный корабль «Челленджер» превратили к июлю 1982 года — в то время в космос уже четыре раза слетала «Колумбия».
35 лет назад произошла катастрофа «Челленджера»
К концу января 1986 года космические челноки выполнили 24 миссии на орбиту по программе Space Shuttle. Всего же на год планировались 15 полетов.
Изначально «Челленджер» предназначался исключительно для испытательных целей, но впоследствии был переоборудован и подготовлен для полетов в космос. Система Space Shuttle состояла из орбитального аппарата (орбитер), который выводился на околоземную орбиту и являлся космическим кораблем, большого внешнего топливного бака и двух твердотопливных ракетных ускорителей. После выхода в космос орбитер самостоятельно возвращался на Землю и совершал посадку как самолет на взлетно-посадочную полосу. Твердотопливные ускорители приводнялись на парашютах и затем использовались вновь. Внешний топливный бак сгорал в атмосфере.
«Челленджер» должен был совершить уже десятую экспедицию менее чем за три года.
За этот период челнок выполнил запуск трансляционного спутника, ремонт спутника на орбите, снятие спутника с орбиты и другие работы. Были проведены эксперименты с космической лабораторией.
В состав экипажа «Челленджера» для очередной миссии входили семь человек – командир Фрэнсис Скоби, второй пилот Майкл Смит, научные специалисты Эллисон Онидзука, Джудит Резник и Роналд Макнейр, а также специалист по полезной нагрузке Грегори Джарвис и Шэрон Маколифф. Она отправлялась в полет впервые – в качестве первого участника проекта «Учитель в космосе».
Изначально старт «Челленджера» предполагали осуществить 24 января 1986 года. Но за двое суток его пришлось отложить из-за пыльной бури в месте возможной аварийной посадки шаттла – Дакаре. В сложившейся ситуации руководство NASA обратилось к правительству Марокко с просьбой разрешить использовать в случае аварийного приземления аэропорт в Касабланке. Получив добро, запуск переназначили на 26 января, но из-за грозы затем еще дважды переносили на день.
Запуск шаттла все равно представлял немалый риск, поскольку при низких температурах материал межсекционных уплотнителей твердотопливных ускорителей терял свою эластичность и мог не обеспечить герметичность в местах стыка секций.
Дискуссии шли до последнего, и все же старт «Челленджера» был назначен.
На гостевых трибунах собралось множество почетных гостей, начиная с президента США Рональда Рейгана. Они могли разглядеть стартовую площадку в бинокль. Миллионы американцев следили за происходящим благодаря телетрансляции с мыса Канаверал. Погода была практически идеальной для старта: безоблачное небо, яркое солнце, слабый ветер. Однако в ночь перед запуском над космодромом прошла ледяная буря, в результате чего соединения и уплотнительные кольца на ускорителях переохладились и обледенели. Температура воздуха опускалась до рекордно низких отметок.
Утром в день запуска, 28 января 1986 года, специалисты NASA приступили к обследованию челнока на предмет возможности опасного обледенения. Было понятно, что лед, отделяясь во время взлета, может повредить огнеупорное покрытие «Челленджера». К слову, позже выяснилось, что один из инженеров, наблюдавший за действиями специалистов с помощью специальной телевизионной установки, позвонил в контрольную комиссию и настоятельно потребовал отложить старт корабля из-за опасной степени обледенения.
В 11 часов 38 минут «Челленджер» оторвался от земли. Сразу же после старта кинокамеры зафиксировали белый дымок, выходивший из стыка нижней и средней секций правого ускорителя. Уже позже, анализируя кадры, эксперты предположили, что это выходил водяной пар.
Поначалу все шло как положено. Через 16 секунд после старта корабль повернулся и взял курс за пределы земной атмосферы.
«Челленджер» идет с ускорением», – сообщила контрольная комиссия через 52 сек после запуска.
«Идем с ускорением», – передал по радио капитан Скоби.
Перед самым взрывом Скоби и Смит заметили опасность, но уже не успели что-либо предпринять для спасения. Астронавты погибли не сразу. Как стало известно позже, взрывом оторвало носовую часть «Челленджера», в которой располагался экипаж. Кабина продолжила полет до высоты 20 км.
Астронавты воспользовались своими дыхательными аппаратами и продолжали жить до удара о воду на скорости 333 км/ч.
Свидетелями катастрофы стали миллионы телезрителей. При этом даже ведущий репортажа поначалу не понял, что же произошло. В течение нескольких секунд после взрыва он продолжал рассказывать о полете: «Контроль полета показывает, что все идет нормально. Очевидно, имеются некоторые неполадки. Мы не имеем связи».
И только после этого он наконец понял весь ужас происходящего: «Мы получили сообщение, что ракета взорвалась. Руководитель полета подтверждает это. Мы пытаемся выяснить причины случившегося».
Президент Рейган назначил специальную Комиссию под руководством бывшего госсекретаря США Уильяма Пирса Роджерса для расследования крушения. Она пришла к выводу, что определяющими факторами, приведшими к катастрофе, послужили недостатки корпоративной культуры безопасности и процедуры принятия решений NASA.
Комиссия с пристрастием допрашивала на закрытых заседаниях высших должностных лиц NASA и инженеров компании Morton Thiokol – поставщика ракет-носителей на твердом топливе. Как выяснилось, руководителям NASA с 1977 года было известно о потенциально опасных дефектах твердотопливных ускорителей, поставляемых Morton Thiokol, однако они не обращали на это должного внимания. Они также пренебрегли предупреждениями конструкторов об опасности запуска корабля в условиях низких температур того утра на мысе Канаверал и не доложили вышестоящему начальству о своих опасениях.
Вечером накануне запуска инженеры Morton Thiokol и должностные лица NASA обсуждали потенциальные проблемы полета. Инженеры единодушно просили отложить запуск «Челленджера». По словам главы инженерного корпуса компании Алана Макдональда, он спорил до хрипоты, но не смог переубедить оппонентов.
Комиссией также было отмечено, что в NASA очень хотели поскорее вывести «Челленджер» на орбиту из-за серии задержек, которые произошли раньше.
После катастрофы «Челленджера» программа шаттлов была свернута на 32 месяца. Ряд астронавтов, выражая свое недоверие руководству NASA, покинули отряд.